Проектирование детали "Корпус"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

Объем работы – 131 страницы, имеется иллюстрации и таблицы.

Графическая часть содержит 7 листов формата А1 и 3 листа формата А2, в качестве приложений приведены спецификации на разработанные мной приспособления и инструменты.

Ключевые слова: технологический  процесс, режимы резания, металлорежущие станки, техническое нормирование.

Объектом разработки является технологический процесс  механической обработки детали «Корпус Кш – 50 – 00 – 01» на приборостроительном предприятии.

Целью проекта является устранение слабых сторон заводского  технологического процесса, а также  снижения трудоемкости и себестоимости  технологического процесса механической обработки путем перевода технологического процесса с устаревших моделей оборудования на более  современные.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

          Введение 

1. Общая часть  ×  ×  ×  ×  ×  ×   ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×   9
1. Назначение и конструкция детали  × ×  ×  ×  ×  ×   ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×    9
2. Анализ технологичности конструкции детали   ×  ×  ×  ×  ×  ×   ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  10
3. Конструкторский контроль чертежа×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  11  
4. Определение типа производства и расчет количества  деталей в                 партии×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×   12
2. Технологическая часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  13 
1. Выбор метода получения заготовки ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  13
2. Графструктура вариантов технологического процесса×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  15
3. Расчет трудоёмкости и себестоимости вариантов технологических       процессов ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×    16
4. Расчет и выбор оптимальных режимов резания ×  ×  × × ×     ×    ×   ×    ×  × 19
5. Расчет нормирования операций×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 32
6. Расчёт припусков на обработку поверхностей  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 34
7. Расчёт оптимальных режимов резания на основе математической модели .39
8. Заключение технологической части×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  44
3. Технологические расчеты участка и цеха×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  45
1. Расчет количества основного производственного оборудования×  ×  ×  ×  ×  ×  ×45
2. Расчет количества работающих ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×48
3. Планировка расположения оборудования на участке×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  × 50 
4. Определение размера площади цеха×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  51
5. Проектирование вспомогательных отделений механического цеха×  ×  ×  ×  × 51
6. Проектирование складских помещений×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  53
4. Конструкторская часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  55 
1. Проектирование режущего инструмента ×  ×  × × × ×      ×    ×    ×      ×  ×  ×  ×55
2. Станочное установочно-зажимное приспособление ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  58
3. Контрольное приспособление ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×    ×  ×  ×    ×  ×   × ×    ×  ×  × × 63 
5. Специальная часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × × ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 65
1. Автоматизированное рабочее место×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  65
2. Гибочный штамп×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 71
6. Экономическая часть×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  74
7. Безопасность технологического процесса ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×                               85
8. Экологичность технологического процесса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99
9. Патентное исследование×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  × 106
10. Заключение . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . ..  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111
11. Список используемой литературы×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  ×  113

Приложение

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

    Приборостроение является  одной из важнейших отраслей  промышленности нашей страны.

Эффективность  данного  производства, его технический прогресс, качество выпускаемой продукции  во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков, аппаратов и материалов. Вновь разрабатываемые технологии должны  учитывать последние достижения науки и техники.

Поэтому в высших учебных  заведениях как итог обучения предусмотрен дипломный проект. При выполнении дипломного проекта и учитываются  все те факторы и новшества, разработанные  за последнее время.

 

1. Общая часть.

 

 

1. Назначение и конструкция детали.

 

        “Корпус КШ – 50 – 00 – 01” применяют при сборке крана высокого давления. Предназначен для перекрывания подачи газа в различных приборах, выпускаемых предприятием.

Главная особенность  крана, то что он должен выдерживать высокие давления газа.

        Применяют эти краны в газовых котлах, счётчиках и для соединения различных приборов с газопроводом.

 

1.2  Анализ технологичности  конструкции детали.

 

Деталь «Корпус КШ – 50 – 00 – 01» изготовляется на энгельском приборостроительном предприятии «Сигнал».

Заготовка детали – отливка цилиндрической формы, поэтому получение наружного контура детали не вызывает значительных трудностей, но получение внутренней полости вызывает некоторую сложность из – за большого количества ступенек и наличия внутренних фасок.

При получении заготовки литьем возможна почти любая конфигурация детали, тем не менее, деталь полученная литьем не отвечает техническим требованиям  на герметичность, т.к. возможно образование  внутренних полостей  вследствие попадания пузырька воздуха в жидкий металл.

С точки зрения механической обработки  имеются некоторые недостатки. На детали имеются мелкие фаски, и многоступенчатые отверстия.

Можно изменить заводской тех. процесс  заменив две сверлильные, фрезерную и расточную операции обработкой на многоцелевом станке.

Остальные поверхности с точки  зрения обеспечения точности и шероховатости  не представляют технологических трудностей.

 

1.3  Конструкторский  контроль чертежа.

 

  Деталь «Корпус КШ – 50 – 00 - 01» изготовлена из материала АК 12 04 ГОСТ 1583 - 93 , заготовка получена литьём.

      Материал детали, работающей при данных условиях, подобран правильно, т.к. позволяет  работать с агрессивными средами  и получить экономически выгодную  заготовку т.е. обеспечивает требуемую безопасность работы  узла и технико - экономические требования. Следовательно, замена материала нецелесообразна.

Рабочий чертеж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, то есть все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие её конфигурацию и возможные способы получения заготовки. На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм. Чертеж содержит все необходимые сведения о материале детали,   массе детали и т.д.

     Анализируя данные  заводского тех. процесса и  изучив чертеж детали, предлагаю  не изменять отклонения размеров и шероховатости указанные на чертеже.

В основном деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. Имеет хорошие  базовые поверхности и довольно проста в обработке. 
1.4   Определение типа производства

 и расчет количества деталей в партии.

 

Тип производства по ГОСТ 3.1108-74 характеризуется коэффициентом  закрепления операций Кз.о. который  показывает отношение всех различных  технологических операций выполняемых  или подлежащих выполнению подразделением в течении месяца, к числу рабочих мест.

Согласно ГОСТ 14.004-74 принимаются  следующие Кз.о. :

     - для массового:  К =1

     - для крупносерийного: 1<=К <=10

в единичном К не регламентируется

 

Кзо = Фд · 60·hз / Q · Тшт.к.  (2.1)

 

Где Фд – действительный годовой фонд времени работы оборудования, час Фд = 4029

hз – коэффициент загрузки оборудования

Q – годовая программа выпуска продукции

Q = 10000 шт.

Тшт.к. – среднее штучно-калькуляционное  время операции

Тшт.к. = 2,89 мин.

Кз.о. = (4029·60·hз) / (10000 · 2,89) = 6,28– производство крупносерийное

 

Расчет кол – ва партии деталей производится по ф  – ле (2.2)

 

n = N·а/254  (2.2)

 

где:

 N – годовая программа

а – периодичность запуска в  днях

254 – количество рабочих дней  в году

 

n = (10000 · 6) / 254 = 236,5 шт.

Принимаем  n = 237 шт.

 

2. Технологическая часть.

 

2.1  Выбор  метода получения заготовки.

 

Метод выполнения заготовок для  деталей  машин определяется назначением  и конструкцией детали, материалом  техническими требованиями, масштабом  и серийностью выпуска, а также  экономичностью изготовления.

Выбрать заготовку - значит установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски  на неточность изготовления.

Выбор типа заготовки, в  дипломном проекте, производится с  целью снижения затрат состоящих из стоимости получения  самой заготовки  и стоимости механической обработки.

Выбор способа  получения заготовки.

Заготовка – отливка, получена литьем в отформованную  песчано-глинистую смесь, с применением  стержней. Материал отливки алюминиевый сплав АК 12 04 ГОСТ 1583-93.

Расчет себестоимости  получения заготовки

литьем в  песчано-глинистую смесь.

Стоимость заготовки  полученной литьем определяется по  ф – ле :

   (2.1)

 

где :

С - базовая стоимость 1 т. заготовок,

- коэффициенты, зависящие от  класса точности, группы сложности,  массы, марки материала и объема  производства заготовок.

Q - масса заготовки кг.

q – масса готовой детали кг.

S - цена 1 т. отходов.

 руб.

 

Заготовка полученная центробежным  литьем.

 Стоимость  заготовки  получаемой литьем определяется  по ф – ле  (2.1 )

 руб.

Сравнивая полученные результаты, видим, что заготовка, полученная центробежным литьем в 3,18 раза дешевле, чем заготовка, полученная литьем в песчано-глинистую смесь.

 

 

2.2 Графструктура вариантов

технологического  процесса.

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчет трудоёмкости и себестоимости вариантов технологических процессов.

 

Стоимость механической обработки  рассматриваемых операций подсчитывается по формуле  (6.1):

 

С₀= (Сп.з.·Тшт.к) ./ (60·1,3)                                       (6.1)

 

Где :

Сп.з. – годовые приведенные  затраты (руб./час) определяется по ф – ле (6.2);

Тшт.к. – штучно-калькуляционное  время операции (мин).

 

Сп.з.=Сз.+ Сч.з.+Ен.· (Кст.+Кзд.)                                   (6.2)

 

Где :

Сз. – основная и дополнительная зарплата (руб.) определяется по ф –  ле (6.3)  ;

Сч.з. – годовые затраты на эксплуатацию рабочего места (руб.) определяется по ф – ле  (6.4) ;

Ен. – нормативный  коэффициент экономической эффективности  капитальных вложений Ен.=0,15

Кст., Кзд. – удельные часовые капитальные вложения в  станок и здание (руб./час) определяется по ф – ле (6.5), (6.6).

 

Сз.=Е·Стф.· К                                                 (6.3)

 

Где:

 Е – коэффициент, учитывающий  дополнительную зарплату, начисления  на социальное страхование Е=1.53;

Стф. – часовая тарифная ставка станочника-сдельщика соответствующего разряда (руб./час);

К – коэффициент, учитывающий зарплату наладчика:

К=1 – если наладка производится самим рабочим;

К=1,1-1,5 – если наладка производится специальным тех. персоналом.

 

Сч.з.=Сч.·Км.                                                (6.4)

 

Где :

Сч. – часовые затраты на базовом  станке;

Км. – коэффициент, показывающий во сколько раз затраты связанные  с работой данного станка больше, чем аналогичные расходы у  базового станка.

Часовые затраты на базовом станке примем 36,3 коп/ч.

Токарный	Км=0,9	Сч.з.=32,7 коп/ч
Многоцелевой	Км=1,1	Сч.з.=39,9 коп/ч
Сверлильный	Км=1,4	Сч.з.=50,8 коп/ч
Фрезерный	Км=1,1	Сч.з.=39,9 коп/ч

 

Кст.=Ц/Fд.·m   (6.5)

 

Где:

Ц – балансовая стоимость станка (руб.);

Fд. – действительный годовой фонд времени станка (час);

m – коэффициент загрузки станка.

 

Кзд.=F · 78.4/Fд · m                                                     (6.6)

 

Где:

 F – производственная площадь занимаемая станком с учетом        проходов (м²) определяется по ф – ле (6.7)

 

F=f · Kf                                                                  (6.7)

 

Где:

 f – площадь станка в плане (м²);

Kf – коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь проходов, проездов и т.д.

Модель станка	Цена (Ц,руб)	Кf	Площадь (f,м2)	Пр. площадь (F, м2)
Токарный	42800	3	3,505*1,700	17,9
Многоцелевой	170000	2	4,220*2,750	26,5
Сверлильный	11360	3,5	2,665*1,030	9,6
Фрезерный	52800	2	2,985*4,015	24